三个问题，带你了解独特的维生素D代谢

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维生素D如何代谢，为何怀孕时会含量超标？

维生素D有助于肠道吸收身体所需的钙和其他矿物质，并为免疫系统提供支持。为了发挥这些作用，维生素D需转化为骨化三醇（也称为1,25-二羟维生素D）。首先，维生素D被肝脏代谢为一种叫25(OH)D的化合物，然后主要在肾脏中分解成活性形式的骨化三醇。这种代谢过程受到严格调节，并依赖于钙和各种激素，包括骨化三醇本身。

1979年，有研究人员发现怀孕期间血液中循环的骨化三醇水平升高。这种升高发生在胎盘植入后的妊娠开始。然而，维生素D的代谢在怀孕早期是如何以及为何发生如此剧烈的变化尚不完全清楚。最初假设骨化三醇水平升高是在母体肾脏中产生的，代谢维生素D的关键酶就位于此处。然而，进一步的研究发现，这种骨化三醇也可以在肾脏外产生，这使人们疑惑这种过量的骨化三醇到底从哪里来的？

胎盘对维生素D的吸收，主动还是被动？

发育中的胎儿自身不能合成维生素D，而依赖胎盘从母体血液中转移25(OH)D。以往的研究认为25(OH)D是通过被动扩散穿过胎盘进入胎儿的。现在，来自南安普敦大学的研究人员发现，胎儿摄入的维生素D的量实际上是由胎盘主动吸收和分解25(OH)D来调节的。

该研究团队使用两个新的模型系统来研究25(OH)D在胎盘中的调节方式。首先，根据胎盘的结构建立了一个灌注模型，并模拟血液从母体循环到胎儿。利用这一设置，能够将25(OH)D注入模型的母体侧血液中，并跟踪其转移到胎盘和胎儿循环的量。除此之外，还采用了各种常用技术来探索维生素D对实验室生长的胎盘组织碎片的影响。

这些模型发现了胎盘面向母体一侧主动摄取25(OH)D的机制。一旦进入体内，25(OH)D会进一步代谢为骨化三醇，从而对特定胎盘基因产生显著的改变。这会影响胎儿和母体循环中25(OH)D及其代谢物的水平。

图1. 维生素D通过胎盘的转运和代谢概述

这些发现表明，胎盘对25(OH)D的代谢可能导致妊娠期间母体血液中骨化三醇水平升高。然而，这些代谢变化只能解释过量骨化三醇的一小部分。事实上，既往的一项研究发现，在胎儿的胎盘和肾脏功能正常时，肾脏不能代谢维生素D的孕妇仅有少量的骨化三醇增加。这表明胎盘仅贡献了妊娠期间血液中发现的少量骨化三醇，而母体肾脏产生了大部分过量的骨化三醇。

维生素D代谢对母婴有什么影响呢？

➤使用模型系统的进一步实验表明，25(OH)D改变了细胞通路中涉及的基因和蛋白质的表达，这些通路对胎盘在妊娠中的作用至关重要。这与早期研究一致，该研究表明，母体维生素D水平与先兆子痫相关的两种胎盘蛋白的表达之间存在显著关联，先兆子痫会导致血管变化、高血压和肾功能异常。

➤维生素D会引起表观遗传变化，能够改变胎盘对25(OH)D及骨化三醇的反应方式。既往有研究表明，怀孕期间提供的维生素D补充剂可减少与妊娠衰老相关的表观遗传变化。

➤维生素D可能对胎盘的功能起关键作用，从而影响母体和胎儿的健康。因此，提出了关于25(OH)D在怀孕期间起重要作用的观点。最初，人们认为维生素D仅与维持钙水平有关。然而，目前已有的研究表明，它对于改变胎儿的免疫反应也很重要。

不断求索，砥砺前行

关于维生素D代谢的其他各种问题也仍未得到解答。例如，怀孕期间，包括胎儿在内，如何耐受如此高剂量的骨化三醇，这通常会导致致命的钙水平？母体肾脏中十分规律的酶是如何失去控制并产生如此“有毒”量的骨化三醇？研究这些问题以及其他问题，将为孕期维生素D代谢如何控制提供新的见解，并将进一步了解其在优化母婴健康方面的作用。

参考文献：

CL W, BW H. The extraordinary metabolism of vitamin D.[J].Elife, 2022 Mar8;11:e775